JPH08272637A - ２重化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 障害の検出を直接的にかつ正確に行うことが
できる２重化システムの提供。 【構成】 バッファ１７の出力をバッファ１８を介して
システムコントローラ１２ａ、１２ｂに折り返し、比較
器１６ａにおいて、バッファ１５ａとバッファ１８との
出力を比較し、比較器１６ｂにおいてバッファ１５ｂの
出力とバッファ１８の出力を比較している。何れも、不
一致の場合は、誤り信号を比較器１６ａ，１６ｂが、そ
れぞれＣＰＵに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフォールト・ト
レラント計算機等のようにシステムが２重化された２重
化システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】高い信頼性が要求されるシステムにおい
ては、２重化の技術が採用されることが多い。例えば、
コンピュータシステムの分野では、フォールト・トレラ
ント計算機が２重化システムとしてよく知られている。
このフォールト・トレラント計算機では、ＣＰＵ等のシ
ステムは２重化されているが、Ｉ／Ｏカード等のシステ
ムは２重化されていないため、２重化されたシステムか
ら２重化されていないシステムへ信号が正しく出力され
ているかどうかを検出する必要がある。

【０００３】図７はこれら２重化されたシステムと２重
化されていないシステムとの間のインターフェース部を
概略的に示した図である。同図に示すように、２重化さ
れたシステムの一方の第１のシステム１から出力された
信号は、バッファ２を介して２重化されていないシステ
ム側に出力される。第１のシステム１の出力及び第２の
システム３の出力は、第１の比較器４及び第２の比較器
５に入力される。第１の比較器４及び第２の比較器５
は、それぞれ第１のシステム１の出力と第２のシステム
３の出力とを比較し、一致していれば２重化されていな
いシステム側に出力されている信号が正しいと判断し、
そうでなければその信号が誤っていると判断する。

【０００４】しかしながら、このようなシステムにおい
ては、バッファ２へ入力される信号が正しいかどうかは
保証されるが、それ以降、すなわちバッファ２を通過し
た信号やバッファ２と２重化されていないシステムに繋
がる信号線６上の信号が正しいかどうかは保証されな
い。つまり、上記のような従来のシステム構成では、２
重化されていないシステム側において誤動作を起こす等
といったことで間接的にバッファ２や信号線６等の障害
を検出することができるが、これらの障害を直接的に検
出することができないという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
課題を解決するためになされたもので、障害の検出を直
接的にかつ正確に行うことができる２重化システムを提
供することを目的とする。 また、本発明の別の目的
は、障害箇所の特定を容易に行うことができる２重化シ
ステムを提供することにある。

【０００６】更に、本発明の別の目的は、障害の検出を
より確実に行うことができる２重化システムを提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するため、２重化された第１及び第２のシステム
と、前記第１のシステムから出力された信号を外部に出
力するバッファと、前記第１のシステムから出力された
信号と前記バッファから出力され折り返された信号とを
比較する第１の比較手段と、前記第２のシステムから出
力された信号と前記バッファから出力され折り返された
信号とを比較する第２の比較手段と、前記第１及び第２
の比較手段による比較結果に基づきシステムの障害を検
出する手段とを具備する。

【０００８】また、第２の発明は、２重化された第１及
び第２のシステムと、前記第１のシステムから出力され
た信号を外部に出力するバッファと、前記第１のシステ
ムから出力された信号と前記バッファから出力され折り
返された信号とを比較する第１の比較手段と、前記第２
のシステムから出力された信号と前記バッファから出力
され折り返された信号とを比較する第２の比較手段と、
前記第１のシステムから出力された信号と前記第２のシ
ステムから出力された信号とを比較する第３の比較手段
と、前記第１、第２及び第３の比較手段による比較結果
に基づきシステムの障害を検出する手段とを具備する。

【０００９】また、第３の発明は、２重化された第１及
び第２のシステムと、前記第１のシステムから出力され
た信号を外部に出力するバッファと、前記第１のシステ
ムから出力された信号と前記バッファから出力され折り
返された信号とを比較する第１の比較手段と、前記第２
のシステムから出力された信号と前記バッファから出力
され折り返された信号とを比較する第２の比較手段と、
システムの障害検出に必要なときのみ前記第１及び第２
の比較手段による比較結果を抽出する抽出手段と、この
抽出手段により抽出された抽出結果に基づきシステムの
障害を検出する手段とを具備する。

【００１０】

【作用】本発明では、第１のシステムから出力された信
号はバッファを介し外部に出力される。同時に、バッフ
ァから出力された信号は、折り返され、第１の比較手段
において第１のシステムから出力された信号と比較され
るとともに、第２の比較手段において第２のシステムか
ら出力された信号と比較される。そして、第１及び第２
の比較手段による比較結果に基づきシステムの障害が検
出される。すなわち、従来はバッファに入力される以前
の信号と第１及び第２のシステムから出力される信号と
の比較が行われていたが、本発明ではバッファから出力
された信号と第１及び第２のシステムから出力された信
号との比較を行っているので、バッファやこれに繋がる
信号線の障害を検出することができるようになる。つま
り、本発明では、障害の検出を直接的にかつ正確に行う
ことができる。

【００１１】第２の発明では、第３の比較手段によって
第１のシステムから出力された信号と第２のシステムか
ら出力された信号とを比較し、この比較結果によっても
システムの障害を検出しているので、障害箇所の特定も
容易になる。

【００１２】第３の発明では、システムの障害検出に必
要なときのみ第１及び第２の比較手段による比較結果を
抽出しているので、障害の検出をより確実に行うことが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例にかかるフォール
ト・トレラント計算機の構成を示すブロック図である。

【００１５】同図において、７はシステムバスであり、
このシステムバス７には２重化されたバスコントローラ
８ａ、８ｂを介してＣＰＵ９ａ及びＣＰＵ９ｂが接続さ
れている。また、このシステムバス７には、２重化され
たバスコントローラ１０ａ、１０ｂを介してメモリ１１
が接続されている。更に、システムバス７には、２重化
されたバスコントローラ１２ａ、１２ｂを介して２重化
されていないＩ／Ｏカード１３が接続されている。

【００１６】ＣＰＵ９ａもＣＰＵ９ｂも共に32ビットの
ＣＰＵであるが、ＣＰＵ９ａの上位16ビットの信号のみ
がバスコントローラ８ａを介してシステムバス７に出力
され、ＣＰＵ９ｂの下位16ビットの信号のみがバスコン
トローラ８ｂを介してシステムバス７に出力される。比
較器１４には、ＣＰＵ９ａ及びＣＰＵ９ｂのそれぞれの
32ビットの信号が入力され比較される。これにより信頼
性の向上が図られている。

【００１７】図２はバスコントローラ１２ａ、１２ｂの
Ｉ／Ｏカード１３側の構成を概略的に示した図である。
この図では、複数の信号線からなるデータバスのうちの
１本の信号線にのみ着目している。同図に示すバスコン
トローラ１２ａは、バッファ１５ａと比較器１６ａとを
備え、同様にバスコントローラ１２ｂは、バッファ１５
ｂと比較器１６ｂとを備える。１７はバスコントローラ
１２ａから出力された信号をデータバス（信号線）を介
しＩ／Ｏカード１３側に出力するバッファ、１８はバッ
ファ１７から出力された信号をバスコントローラ１２ａ
及びバスコントローラ１２ｂに折り返して出力するバッ
ファである。

【００１８】次に、このように構成されたシステムの動
作を説明する。

【００１９】バッファ１５ａから出力された信号はバッ
ファ１７を介しＩ／Ｏカード１３へ出力される。また、
バッファ１７の出力はバッファ１８を介してバスコント
ローラ１２ａ、１２ｂに折り返される。比較器１６ａ
は、バッファ１５ａの出力とバッファ１８の出力とを比
較し、不一致の場合には誤り信号を出力する。比較器１
６ｂは、バッファ１５ｂの出力とバッファ１８の出力と
を比較し、一致しない場合には誤り信号を出力する。こ
れら比較器１６ａ、１６ｂの出力は、例えばコントロー
ルバスを介してＣＰＵ９ａ及びＣＰＵ９ｂに伝えられ
る。ＣＰＵ９ａ及びＣＰＵ９ｂは、その誤り信号に基づ
きシステムに障害があったことを検出する。

【００２０】本実施例のシステムでは、２つ以上の障害
が同時に発生する確率が非常に低いものと仮定して障害
が１箇所のみに発生すると限定して考えおり、この回路
内のどの１点に障害が発生しても２つの比較器１６ａ、
１６ｂのうちいずれか一方の比較器１６ａ、１６ｂによ
りその障害を検出することができる。例えば、バッファ
１５ａやバッファ１７に誤動作が発生した場合には、比
較器１６ａ、１６ｂの両方で誤りが検出される。

【００２１】次に、本発明に係る第２の実施例を説明す
る。

【００２２】図３はこの実施例の２重化システムの構成
を示すブロック図である。同図に示すシステムは、図２
に示したシステム構成に更に２つの比較器１９ａ、１９
ｂを加えたものである。比較器１９ａはバスコントロー
ラ１２ａ内に設けられ、比較器１９ｂはバスコントロー
ラ１２ｂ内に設けられている。そして、比較器１９ａ、
１９ｂは、それぞれバッファ１５ａの出力とバッファ１
５ｂの出力とを比較し、一致しない場合には誤り信号を
出力する。

【００２３】すなわち、この実施例では、バッファ１５
ａの出力信号をバスコントローラ１２ａから外部に出力
する前に、比較器１９ａ、１９ｂにより互いバッファ１
５ａの出力とバッファ１５ｂの出力とを比較するように
したので、障害が発生した場合にその障害がバスコント
ローラ１２ａから外部に出力する以前にあったものかそ
れ以降にあったものかを判別でき、障害箇所の特定が容
易になる。例えば、バッファ１５ａに誤動作が発生した
場合には、比較器１６ａ、１６ｂ、１９ａ、１９ｂの全
てにおいて障害が検出されるが、バッファ１７で誤動作
が発生した場合には、比較器１６ａ、１６ｂにおいては
障害が検出されるが、比較器１９ａ、１９ｂにおいては
障害は検出されない。

【００２４】次に、本発明に係る第３の実施例を説明す
る。

【００２５】まず、２重化されていない部分における信
号のタイミングチャートを図４に示す。同図（ａ）はシ
ステムクロックを示しており、他の信号はこのシステム
クロックに同期して動作する。同図（ｂ）はコマンド信
号を示しており、このコマンド信号はバスに接続された
モジュール間でのデータのやりとりにおいてどのような
動作をするかを規定する。同図（ｃ）はコマンドイネー
ブル信号を示しており、同図（ｂ）に示したコマンド信
号はこのコマンドイネーブル信号が“ハイ”のときのみ
意味を持つ。ここでは、簡単のためにシステムクロック
とそれに同期したコマンド信号とコマンドイネーブル信
号のみを示しているが、バスに接続された信号は全ての
クロックサイクルで意味を持っているとは限らない。第
３の実施例は、かかる点に着目したもので、意味のある
クロックサイクルでのみ本発明に係る障害の検出を行
い、意味のないクロックサイクルでは障害の検出を無視
するようにしたものである。

【００２６】図５はこの実施例の２重化システムの構成
を示すブロック図である。同図に示すシステムは、図１
に示したシステム構成に更にアンド回路２０ａ、ｂとフ
リップフロップ回路２１ａ、ｂを加えたものである。ア
ンド回路２０ａ、ｂの入力側には、比較器１６ａ、ｂか
ら出力された信号（障害検出信号）と例えばコマンドイ
ネーブル信号とが入力される。フリップフロップ回路２
１ａ、ｂは、アンド回路２０ａ、ｂから出力された障害
検出信号を保持する回路である。そのＪ端子にはアンド
回路２０ａ、ｂから出力された障害検出信号が入力さ
れ、Ｋ端子にはこのフリップフロップ回路２１ａ、ｂに
より保持された障害検出信号をクリアーするクリアー信
号が入力され、Ｃ端子にはシステムクロックが入力さ
れ、Ｑ端子からこのフリップフロップ回路２１ａ、ｂに
より保持された障害検出信号が出力される。

【００２７】この実施例の２重化システムにおいては、
システムにとって意味のない障害の検出を無視するよう
にしたしたので、障害の検出をより確実に行うことがで
きる。 次に本発明の第４の実施例を説明する。

【００２８】図６はこの実施例の２重化システムの構成
を示すブロック図である。同図に示すシステムは、図５
に示したシステム構成からアンド回路２０ａ、ｂを外し
たものである。この実施例では、フリップフロップ回路
２１ａ、ｂによりシステムクロックに同期して障害検出
信号の検出を行うことができ、また図５に示したシステ
ムに比べシステムの構成を簡略化することができる。

【００２９】なお、以上の実施例は本発明をフォールト
・トレラント計算機に適用したものであったが、本発明
は他の２重化システムにも当然適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の２重化シス
テムによれば、障害の検出を直接的にかつ確実に行うこ
とができる。また、障害箇所の特定を容易に行うことが
できる。更に、これらの障害の検出をより確実に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るフォールト・トレラン
ト計算機の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例のシステム構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の第２の実施例のシステム構成を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の第３の実施例を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図５】本発明の第３の実施例のシステム構成を示すブ
ロック図である。

【図６】本発明の第４の実施例のシステム構成を示すブ
ロック図である。

【図７】従来の２重化されたシステムの構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１２ａ、１２ｂ…バスコントローラ １５ａ、１５ｂ、１７、１８…バッファ １６ａ、１６ｂ…比較器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２重化された第１及び第２のシステム
   と、 前記第１のシステムから出力された信号を外部に出力す
   るバッファと、 前記第１のシステムから出力された信号と前記バッファ
   から出力され折り返された信号とを比較する第１の比較
   手段と、 前記第２のシステムから出力された信号と前記バッファ
   から出力され折り返された信号とを比較する第２の比較
   手段と、 前記第１及び第２の比較手段による比較結果に基づきシ
   ステムの障害を検出する手段とを具備することを特徴と
   する２重化システム。
2. 【請求項２】 ２重化された第１及び第２のシステム
   と、 前記第１のシステムから出力された信号を外部に出力す
   るバッファと、 前記第１のシステムから出力された信号と前記バッファ
   から出力され折り返された信号とを比較する第１の比較
   手段と、 前記第２のシステムから出力された信号と前記バッファ
   から出力され折り返された信号とを比較する第２の比較
   手段と、 前記第１のシステムから出力された信号と前記第２のシ
   ステムから出力された信号とを比較する第３の比較手段
   と、 前記第１、第２及び第３の比較手段による比較結果に基
   づきシステムの障害を検出する手段とを具備することを
   特徴とする２重化システム。
3. 【請求項３】 ２重化された第１及び第２のシステム
   と、 前記第１のシステムから出力された信号を外部に出力す
   るバッファと、 前記第１のシステムから出力された信号と前記バッファ
   から出力され折り返された信号とを比較する第１の比較
   手段と、 前記第２のシステムから出力された信号と前記バッファ
   から出力され折り返された信号とを比較する第２の比較
   手段と、 システムの障害検出に必要なときのみ前記第１及び第２
   の比較手段による比較結果を抽出する抽出手段と、 この抽出手段により抽出された抽出結果に基づきシステ
   ムの障害を検出する手段とを具備することを特徴とする
   ２重化システム。